曲柄的機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計

《曲柄的機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《曲柄的機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計（18頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、西南大學工程技術(shù)學院課程設(shè)計（論文） 目錄 引言 ··································· 2 1 機械加工工藝規(guī)程的制定 ······················ 3 1.1 零件的工藝分析 ··········································3 .1.1 零件的作用及技術(shù)要求 ·································3 1.1.2 零件的主要表面的加工 ·························

2、·······3 1.2 毛坯及其尺寸的確定 ········································4 1.2.1 選擇毛坯 ···········································4 1.2.2 確定機械加工余量 ······································4 1.3 制定零件的機械加工路線 ······································5 1.3.1 選擇定位基準 ···································

3、·····5 1.3.2 零件表面加工方法的選擇 ·································5 1.3.3 制定工藝路線 ········································6 2 機械加工工序設(shè)計 ····························· 8 2.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 ······································8 2.1.1 選擇機床 ···········································8 2.1.2

4、選擇夾具 ···········································8 2.1.3 選擇刀具 ···········································9 2.1.4 選擇量具 ···········································9 2.2 確定工序尺寸 ············································9 2.2.1 孔的工序尺寸的設(shè)計 ·····································9 2.3 確定切削

5、用量及基本時間 ······································10 2.3.1 工序Ⅰ粗、精銑端面切削用量 ·······························10 2.3.2 鉆削加工切削用量的選擇 ································11 2.3.3 基本時間 ··········································12 2.3.4 基本時間的計算 ·······································12 2.3.5

6、其他時間計算 ········································16 2 專用夾具設(shè)計 ···························· 16 4.1 確定定位方案，選擇定位元件 ·································16 4.2 確定導向裝置 ···········································17 4.3 確定夾緊機構(gòu) ···········································17 4.4 確定其他裝置 ··············

7、·····························17 4.5 設(shè)計夾具體 ··············································17 參考文獻 ································· 18 1 西南大學工程技術(shù)學院課程設(shè)計（論文） 曲柄的機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 郭亮 西南大學工程技術(shù)學院 2010 級機制 4 班 摘要：本次課程設(shè)計的課題是曲柄的機械加

8、工工藝規(guī)程及工藝裝備的設(shè)計， 主要的設(shè)計內(nèi)容 包括曲柄的毛坯圖， 零件圖， 夾具裝配圖及裝配圖上的兩個零件圖， 還有工藝過程卡片和工 序卡各一張。 首先是設(shè)計機械加工工藝規(guī)程， 然后是機械加工工序設(shè)計， 最后是機床夾具的 設(shè)計。 1 引言 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ) 課，內(nèi)容覆蓋金屬切削原理和刀具、 機械加工方法及設(shè)備、 機械制造工藝學及工藝裝備等知識，貫穿大學的整個專業(yè)課程，是一門要求實踐性和綜合性的課程，通過我們做課程設(shè)計這個實踐性環(huán)節(jié)才使我們對機械設(shè)計制造技術(shù)基礎(chǔ)的基礎(chǔ)

9、理論有更加深刻的認識， 為以后的工作打下扎實基礎(chǔ)。 課程設(shè)計是我們在學完了機械制造技術(shù)基礎(chǔ)后進行的、 這個課程設(shè)計是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學各專業(yè)課程的一次綜合性的復習。 這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識， 獨立地分析和解決了零件機械制造工藝問題， 分析零件的工藝機構(gòu)， 對其工藝性進行分析， 然后確定加工的路線，最后設(shè)計出機床夾具。 設(shè)計機床專用夾具這一典型的工裝， 是我們對工程訓練的提升，是實踐運用到理論上來， 這個對提高我們認識機械制造技術(shù)基礎(chǔ)的基本知識，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的機械加工工藝方向的工作打下了良好的堅實的基礎(chǔ)。

10、 2 西南大學工程技術(shù)學院課程設(shè)計（論文） 2 機械加工工藝規(guī)程的制定 2.1 零件的工藝分析 零件的作用及技術(shù)要求 該零件屬于典型的曲柄類零件， 而且為曲柄。 因此，其主要的要素應(yīng)該包括兩側(cè)面，大、小頭孔。另外，還有其他的輔助要素：小頭和大頭的徑向孔以及柄身部分的鑄造結(jié)構(gòu)。 它的所有表面均需切削加工， 各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。表面質(zhì)量要求也不是很高，還是比較容易加工得到的，應(yīng)該說，這個零件的工藝性較好。 零件的主要表面的加工 零件的材料為 HT250，灰鑄鐵鑄造性能好，生產(chǎn)的工

11、藝簡單，但塑性較差、 脆性高，這也是它的缺點，因此不適合磨削，適合銑削加工，為此以下是曲柄需 要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： 1、小頭孔 Φ10H9以及與此孔相貫的 Φ4 的孔和 Φ9 的端面，并且還要倒角。 2、大頭孔 Φ18H8以及與此孔相貫的 Φ4 的孔和 Φ9 的端面，并且還要倒角。 3、端面 A 和 B、小頭孔 1 和小頭孔 2 與大頭端面的垂直度誤差為 0.05mm。 4、對小孔 Φ10H9還有一定的位置要求，小頭孔 1 與大頭孔相隔 100mm；小孔 2 與大頭孔相 70mm。 由上面分析可知，可以粗加工曲柄的端面 A 和 B

12、，然后以此作為基準采用專用夾 具進行加工大頭孔和小頭孔以及徑向孔和徑向孔的端面，并且保證位置精度要 求。再根據(jù)各加工方法所能達到的的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度， 因為 曲柄零件沒有復雜的加工曲面， 所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常用的加工方法和常 用的加工工藝均可保證上述的精度和要求。 各個零件的加工要求和位置精度 加工面 加工精度要求 Ra 值 大頭兩端面 17，未注公差尺寸，是小頭孔的基準面 1.6 小頭兩端面 17.，未注公差尺寸，是小頭孔的基準面 1.6 相貫孔端面 3 個的端面均需加工，表面質(zhì)量不高 12.5 大頭孔

13、Φ18H8，并且還要倒角 1.6 小頭孔 1 Φ10H9，與大頭孔相隔 100mm，并且還要倒角 1.6 小頭孔 2 Φ10H9，與大頭孔相 70mm，并且還要倒角 1.6 3 西南大學工程技術(shù)學院課程設(shè)計（論文） 大頭孔徑向孔 Φ4 與孔相貫 3.2 小頭孔 1 徑向孔 Φ4 與孔相貫 3.2 小頭孔 2 徑向孔 Φ4 與孔相貫 3.2 2.2 毛坯及其尺寸的確定 選擇毛坯 該零件材料為 HT250。綜合考慮到材料的性能及該零件在工作中所受沖擊不 大，輪廓尺寸不大而且零件

14、的零件結(jié)構(gòu)又比較簡單， 生產(chǎn)類型為成批、 大批大量 的生產(chǎn)，因此應(yīng)該選用鑄件生產(chǎn)比較合適，從提高生產(chǎn)率、保證加工精度，也是 應(yīng)該選金屬型鑄造。 金屬型鑄造的參數(shù) 毛坯種 制造精 毛坯尺寸公 原材 工件 工件 加工余 生產(chǎn) 生產(chǎn)類型 類 度（CT） 差（ mm） 料 尺寸 形狀 量等級 率 金屬型 灰鑄 中小 大批大量 鑄造 8~10 1~3 鐵 型 復雜 G 高 生產(chǎn) 確定機械加工余量 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 確定各個加工面的鑄件機械加工

15、余量， 鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表所示 ①鑄件的最小壁厚，查表可以得到鑄件的最小壁厚。鑄件的最小壁厚為 2.5mm。②鑄件的拔模斜度 鑄件外表面的拔模斜度 0 30 鑄件內(nèi)表面的拔模斜度 1 ③鑄件的圓角半徑 鑄件壁部連接處的轉(zhuǎn)角應(yīng)有鑄造圓角。主要是為減少應(yīng)力集中，防止沖砂、 裂紋等缺陷。根據(jù)國標 GB/T2822-2005，查得，對于金屬型鑄件一般取 R3 或者 取 R5。本次取 R5mm。④鑄件的澆注位置及分型面的選擇 鑄件的重要加工面或主要工作面一般應(yīng)處于底面或側(cè)面， 應(yīng)避免氣孔、砂眼、疏松、縮孔等缺陷出現(xiàn)在工作面上； 大平面盡可

16、能朝下或采用傾斜澆鑄， 避免夾砂或夾渣缺陷；鑄件的薄壁部分放在下部或側(cè)面，以免產(chǎn)生澆鑄不足的情況。 分型面的選擇一般在中心位置上。本零件的分型面選擇在中心上。 4 西南大學工程技術(shù)學院課程設(shè)計（論文） ⑤毛坯尺寸的確定 選擇的毛坯鑄造方法是金屬模機器造型，零件的最大尺寸 250mm，鑄件的機械加工余量等級則為 5~7 級（《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》 ），選擇 6 級。對于本次零件按照要求毛坯尺寸只有孔和端面是加工的對象， 所以只需要對毛坯的孔的尺寸進行設(shè)計，其具體尺寸見后面的工序尺寸。 2.3 制定零件的機械加工路線 選擇定位基準

17、 本零件是曲柄類零件，孔是其設(shè)計基準，為了避免由于基準不重合而產(chǎn)生 的誤差，應(yīng)該選擇孔為定位基準，遵守基準重合的原則，選擇 Φ18H8 及它的端面為基準，由于本零件的全部表面都需要加工， 而孔作為精基準要先加工， 故應(yīng)該選擇端面為粗基準。 ① 粗基準的選擇：以零件的端面 A （大頭上端面）為主要的定位粗基準，以兩個小頭孔端面為輔助粗基準。 ②精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù) “基準重合 ”原則和 “基準統(tǒng)一 ”原則，以粗加工后的端面 B 為主要的定位精基準，以兩個小頭孔端面為輔助的定位精基準 零件表面加工方法的選擇 本零件的加工表面

18、有端面，孔， 小孔，材料為 HT250，按照公差的等級和表 面的粗糙度的要求，參考機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計， 選擇的機械加工方法如下： ① 端面 A 和 B：未注公差尺寸，表面粗糙度 Ra 為 1.6mm，需要進行粗銑 和精銑。 ②相貫孔端面：未注公差尺寸，表面粗糙度為 Ra12.5mm，粗銑即可。 ③大頭孔 Φ18H8：表面粗糙度為 Ra1.6mm，并進行倒角，需要進行鉆 半 精鏜 精鏜。 ④小頭孔 Φ10H9：表面粗糙度為 Ra1.6mm，并進行倒角，需要進行鉆 半 精鏜 精鏜。 ⑤大小頭孔徑向孔 Φ4：表面粗糙度為 Ra3.2mm

19、，進行鉆孔和半精鏜就可 以了。 各表面的加工方法見下表 曲柄零件表面加工方法的選擇 5 西南大學工程技術(shù)學院課程設(shè)計（論文） 加工面 加工方法的選擇 Ra 值 端面A和B 粗銑上 粗銑下 精銑上 精銑下 1.6 相貫孔端面 粗銑 12.5 大頭孔 鉆 半精鏜 精鏜 1.6 小頭孔 1 鉆 半精鏜 精鏜 1.6 小頭孔 2 鉆 半精鏜 精鏜 1.6 大頭孔徑向孔 鉆 半精鏜 3.2 小頭孔 1 徑向孔

20、鉆 半精鏜 3.2 小頭孔 2 徑向孔 鉆 半精鏜 3.2 制定工藝路線 機械零件的加工工藝路線一般是先進加工基準面，先粗后精，先面后孔的 原則，按照上述的原則，曲柄零件的加工工藝路線一根據(jù)曲柄零件的幾何形狀、 尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求， 以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度， 在生產(chǎn)綱 領(lǐng)是大批大量的情況下 ,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率， 以便使生產(chǎn)成本盡量 低。查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 工序 10 鑄造毛坯 工序 20 粗銑 Φ 30 上端

21、面，以毛坯為定位基準，采用 X51 立式銑床加專用 夾具； 工序 30 粗銑 Φ20 上端面，以 Φ30 上端面為定位基準，采用 X51 立式銑 床加專用夾具； 工序 40 精銑 Φ 30 下端面，以上端面為定位基準，采用 X51 立式銑床加專 用夾具； 工序 50 精銑 Φ 20 下端面，以上端面為定位基準，采用 X51 立式銑床加專 用夾具； 工序 60 粗銑 3 個端面，采用 X51立式銑床加專用夾具； 工序 70 鉆 Φ18H8孔，以 Φ30 上端面為基準，采用 Z525 立式鉆床加專用 夾具；

22、 工序 80 鉆 Φ10H9孔，以 Φ30 上端面為基準，采用 Z525 立式鉆床加專用 夾具； 6 西南大學工程技術(shù)學院課程設(shè)計（論文） 工序 90 鉆 Φ10H9孔，以 Φ30 上端面為基準，采用 Z525 立式鉆床加專用 夾具； 工序 100 鉆三個徑向孔 Φ4，采用 Z525 立式鉆床加專用夾具； 工序 110 半精鏜大頭孔 Φ 18H8，采用 T68 立式鏜床加專用夾具； 工序 120 半精鏜小頭孔 Φ 10H9，采用 T68 立式鏜床加專用夾具； 工序 130 半精鏜大頭孔 Φ 10

23、H9，采用 T68 立式鏜床加專用夾具； 工序 140 精鏜大頭孔 Φ18H8，采用 T68 立式鏜床加專用夾具； 工序 150 精鏜小頭孔 Φ10H9，采用 T68 立式鏜床加專用夾具； 工序 160 精鏜小頭孔 Φ10H9，采用 T68 立式鏜床加專用夾具； 工序 170 去毛刺 工序 180 檢驗入庫 曲柄零件加工工藝路線 工序號 加工內(nèi)容 說明 10 鑄造毛坯 20 清砂 除去澆冒口，鋒邊及型砂 30 熱處理 退火以便于切削加工 40 粗銑端面 A 50 粗銑端面 B 60

24、 精銑端面 A 留 B 面的精銑余量 70 精銑端面 B 80 粗銑 3 個端面 表面質(zhì)量要求 12.5，粗銑就可 90 鉆大頭孔 Φ18H8 100 鉆小頭孔 Φ10H9 110 鉆三個徑向孔 Φ4 達到圖樣尺寸 120 半精鏜大頭孔 Φ18H8 130 半精鏜小頭孔 Φ10H9 140 半精鏜 Φ4 7 西南大學工程技術(shù)學院課程設(shè)計（論文） 150 精鏜大頭孔 Φ18H8 達到圖樣尺寸 160 精鏜小頭孔 Φ 達到圖樣尺寸 10H9 170 去毛刺 倒孔口角及

25、去銳邊毛刺 180 檢驗入庫 3 機械加工工序設(shè)計 3.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 選擇機床 工序號 加工內(nèi)容 機床設(shè)備 說明 10 鑄造毛坯 鑄造車間 20 清砂 30 熱處理 40 粗銑端面 A X51 常用，工作臺尺寸，機床電動機功率均合適 50 粗銑端面 B X51 常用，工作臺尺寸，機床電動機功率均合適 60 精銑端面 A X51 常用，工作臺尺寸，機床電動機功率均合適 70 精銑端面 B X51 常用，工作臺尺寸，機床電動機功率均合適 80 粗銑 3 個端面 X51 常用，工作臺

26、尺寸，機床電動機功率均合適 90 鉆大頭孔 Φ18H8 Z525 常用，工作孔徑，機床電動機功率均合適 100 鉆小頭孔 Φ10H9 Z525 常用，工作孔徑，機床電動機功率均合適 110 鉆三個徑向孔 Φ4 Z525 常用，工作孔徑，機床電動機功率均合適 120 半精鏜大頭孔 Φ18H8 T68 常用，最大鏜孔直徑、機床電動機功率均合適 130 半精鏜小頭孔 Φ10H9 T68 常用，最大鏜孔直徑、機床電動機功率均合適 140 精鏜大頭孔 Φ18H8 T68 常用，最大鏜孔直徑、機床電動機功率均合適 150 精鏜小頭孔 Φ10H9

27、 T68 常用，最大鏜孔直徑、機床電動機功率均合適 160 精鏜小頭孔 Φ10H9 T68 常用，最大鏜孔直徑、機床電動機功率均合適 170 去毛刺 手工到孔口角及去銳邊毛刺。 180 檢驗入庫 選擇夾具 由于本零件比較特殊，所以全部選擇專用的夾具，進行加工。 8 西南大學工程技術(shù)學院課程設(shè)計（論文） 選擇刀具 工序號 加工內(nèi)容 機床設(shè)備 刀具 說明 10 鑄造毛坯 符合要求 11 失效處理 20 粗銑上表面 A X51 硬質(zhì)合金端面 大頭直徑 Φ30 ，查表可

28、得選 30 粗銑下表面 B X51 銑刀，刀盤直徑 擇刀盤直徑為 Φ80 40 精銑上表面 A X51 Φ80 50 精銑下表面 B X51 60 粗銑 3 個端面 X51 70 鉆大頭孔 Φ18H8 Z525 高速鋼麻花鉆 鉆頭直徑 Φ17 80 鉆小頭孔 Φ10H9 Z525 鉆頭直徑 Φ9 90 鉆小頭孔 Φ10H9 Z525 鉆頭直徑 Φ9 100 鉆三個徑向孔 Φ4 Z525 鉆頭直徑 Φ3 110 半精鏜大頭孔 Φ18H8 T68 機夾單刃鏜刀 120 半精鏜

29、小頭孔 Φ10H9 T68 機夾單刃鏜刀 130 半精鏜小頭孔 Φ10H9 T68 機夾單刃鏜刀 135 精鉸徑向孔 Φ4 Z525 鉆頭直徑 Φ4 140 精鏜大頭孔 Φ18H8 T68 機夾單刃鏜刀 Φ18H8 150 精鏜小頭孔 Φ10H9 T68 機夾單刃鏜刀 Φ10H9 160 精鏜小頭孔 Φ10H9 T68 機夾單刃鏜刀 Φ10H9 170 去毛刺 180 檢驗入庫 選擇量具 由于本零件的尺寸適中，適合選擇游標卡尺作為量具。所以全部選擇游標卡 尺作為量具。 3.2 確定工序

30、尺寸 孔的工序尺寸的設(shè)計 前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量， 現(xiàn)在確定各表面的各個 加工工序的加工余量如下： Φ18H8的工序尺寸及公差的計算 9 西南大學工程技術(shù)學院課程設(shè)計（論文） 工序名稱 工序雙邊余量 工序達到的公差  工序尺寸及公差 精鏜 0.7 IT8  Φ18 0  0.027 半精鏜 1 IT12 鉆 - IT12 Φ10H9的工序尺寸及公差的計算 工序名稱 工序雙邊余量 工序達到的公差 精鏜

31、 0.36 IT8 半精鏜 0.15 IT12 鉆 0.49 IT12 平面工序尺寸及公差的計算 工序名稱 工序雙邊余量 工序達到的公差 精銑 0.7 IT7 粗銑 1 IT12 毛坯 - 1  Φ 17.85 0.18 0 Φ 17 1 工序尺寸及公差 Φ1000.036 Φ9.8 0 0.18 Φ900.18 工序尺寸及公差 17 0.021 18.40.21 20.41

32、 3.3 確定切削用量及基本時間 工序Ⅰ粗、精銑端面切削用量 根據(jù)加工余量來確定銑削背吃刀量。 粗銑時，為提高切削效率， 一般選擇銑 削背吃刀量等于加工余量，一個工作行程銑完。半精銑時，背吃刀量一般是 0.5~2mm；精銑時一般是 0.1~1mm 或更小。 銑削加工要注意區(qū)分的銑削要素包括： vc 銑削速度（ m/min ）； d 銑刀直徑（ mm）； n 銑刀轉(zhuǎn)速（ r/min ）； f 銑刀每轉(zhuǎn)工作臺移動速度，即每轉(zhuǎn)進給量（ mm/r）； f z 銑刀每齒工作臺移動速度，即每齒進給量（ mm/z）；

33、 10 西南大學工程技術(shù)學院課程設(shè)計（論文） vf 進給速度，即工作臺每分鐘移動的速度（ mm/min ）； z 銑刀齒數(shù)； ac 銑削寬度，即垂直于銑刀軸線方向的切削層尺寸（ mm）； asp 銑削背吃刀量，即平行于銑刀軸線方向的切削層尺寸（ mm）。 銑削的切削用量查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-79~表 5-82。 機床： X51 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）材料：W18Cr4V， D 8 0 mm 齒數(shù) Z 10 ①粗銑

34、 背吃刀量 ap ： ap 3mm 每齒進給量 f ：根據(jù)參考文獻《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》 ，取 f 0.20 mm r 銑削速度 V：根據(jù)參考文獻《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》 ，取 V 40 m min 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1000V 1000x40 r 160 r n 159.24 min

35、 π d 3.14x80 min ， n ②精銑 背吃刀量 ap ： ap 3mm 每齒進給量 f ：根據(jù)參考文獻《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》 ，取 f 0.20 mm r 銑削速度 V：根據(jù)參考文獻《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》 ，取 V 40 m min 鉆削加工切削用量的選擇 鉆削用量的選擇包括確定鉆頭直徑、 進給量和切削速度。 粗加工的時候， 應(yīng)

36、該盡可能選擇大直徑鉆頭、 大的進給量， 再選擇合適的鉆削速度， 以取得高的鉆削效率、提高生產(chǎn)率。查表《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》得鉆孔切削用量的選擇如下： ① 鉆 Φ18H8孔，采用高速鋼麻花鉆，按照工序尺寸可以知道，鉆孔的直徑為 Φ17mm，所以可以得到背吃到量 ap =8.5mm， 查表可以得到進給量為 0.70~0.86mm，選取進給量為 f 0.3mm ，切削速度 vc 0.45m/s。 11 西南大學工程技術(shù)學院課程設(shè)計（論文） ② 鉆 Φ10H9孔，采用高速鋼麻花鉆，按照工序尺寸可以知道，鉆孔的直徑 為 Φ9mm，

37、所以可以得到背吃到量 ap =4.5mm ， 查表可以得到進給量為 0.47~0.57mm，選取進給量為 f 0.3mm ，切削速度 vc 0.45m/s。 ③三個孔的徑向孔采用直柄麻花鉆 Φ3.9mm，進給量為 0.18~0.22mm，可以 選取進給量為 f 0.2mm ，切削速度 vc 0.45m/s ，背吃到量 ap 1.95mm 。 ④半精鏜孔的切削用量選擇： 大孔 Φ18H8，采用機夾單刃鏜刀，進給量為 f 0.5mm ，切削速度 r vc 0.45m

38、/s，背吃到量 ap 0.9mm 。 小頭孔 Φ10H9，采用機夾單刃鏜刀，進給量為 f 0.5 mm ，切削速度 r vc 0.45m/s，背吃到量 ap 0.5mm 。 徑向孔 Φ4 ，采用機夾單刃鏜刀，進給量為 f 0.5mm ，切削速度 r vc 0.45m/s，背吃到量 ap 0.2mm 。 ⑤精鏜孔的切削用量選擇： Φ18H8，采用機夾單刃

39、鏜刀， 進給量為 f 0.04 mm r ，切削速度 vc 2m/s ， 背吃到量 ap 0.2mm 。 Φ10H9，采用機夾單刃鏜刀， 進給量為 f 0.04 mm r ，切削速度 v 2m/s ， c 背吃到量 ap 0.2mm 。 基本時間 時間定額是指在一定生產(chǎn)條件下， 規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時間。時間定額由基本時間 Tp ，輔助時間 Ta ，布置工作地時間 Ts ，休息和 生

40、理需要時間 Tr ，準備與結(jié)束時間 Tc 等組成。 基本時間的計算 ⑴鉆削基本時間的計算，見《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》可以得到： 12 西南大學工程技術(shù)學院課程設(shè)計（論文） ① 計算公式： L l l1 l 2 ， Tb i fn fn 其中式中： l1 ( D )cot kr (1~ 2) ； l 2 1 ~ 4 ，本次計算選取 l2 2mm ， 其中 2 D 為鉆孔的孔徑， kr 為刀具的主

41、偏角。 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》得： ①鉆大孔 Φ18H8：其進給量 f 0.3mm ，主軸鉆速 n 430r/min ，，主偏角 kr 30 所以 l1 ( D 2 )cot kr 1.5 ( 3.9 )cot 30 1.5 4.877mm 2 Tb1 L i l l1 l2 17 4.877 2 min 0.19min fn fn 0.3 430 ②鉆 Φ10H9孔，采用高速鋼麻花鉆，按照工序尺寸可以知道， 鉆孔的直徑為

42、Φ9mm， 所以可以得到背吃到量 ap =4.5mm， 查表可以得到進給量為 0.28~0.34mm，選取 進給量為 f 0.3mm ，切削速度 vc 0.45m/s。 Tb2 L i l l1 l 2 17 4.877 2 min 0.19min 。 fn fn 0.3 430 徑向孔 Φ 4：其進給量 f 0.2mm ，主軸鉆速 n 430r/min ，，主偏角 kr 30 所以 l1 ( D )cot kr 1.5 (3.9 )cot 30 1.5

43、 4.877 mm 2 2 ③大頭孔徑向孔時間： Tb3 L i l l1 l2 7 4.877 2 min 0.16min fn fn 0.2 430 ④小頭孔 1、2 徑向孔時間 ： T 2 L i 2 ll1 l2 2 6 4.877 2 min 0.3min b 4 fn fn 0.2 430 ⑵鏜大頭孔 Φ18H8 的基本時間的計算，見《機械制

44、造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》得： ① 計算公式 Tb L i l l1l2 ， fn fn 式中： l1 ( D d1 ) cot kr (1~ 2) ；其中 l1 為鏜孔前的孔徑（ mm）；D 為鏜孔后的 2 13 西南大學工程技術(shù)學院課程設(shè)計（論文） 孔徑（ mm）； kr 為主偏角。 查表《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》得： ②可以選取進給量為 f 0.17mm ，分 5 次走到完成，主軸鉆速為 n 430r / min 。 取 kr 3

45、0 ， l2 2mm，D=17.85mm， d1 17mm， ∴ l1 ( D d1 )cot kr 1.5 17.85 17 cot 30 1.5mm 2.236mm 2 2 ③半精鏜孔時間 Tb' L i l l1 l2 17 2.236 2 min 0.29min fn fn 0.17 430 ∴半精鏜總時間 Tb 5Tb' 5 0.29min 1.45min 。 ⑶半精鏜徑向孔 Φ4 的基本時間的計算，見《機械制造技

46、術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》 ， ① 計算公式 Tb L i l l1 l2 ， fn fn 式中： l1 ( D d1 ) cot kr (1~ 2) ； l1 為精鏜孔前的孔徑（ mm）； D 為精鏜孔 2 后的孔徑（ mm）； kr 為主偏角。 ②半精鏜徑向孔時間計算： 進給量 f 0.5mm ，主軸鉆速為 n 100r / min ， kr 30 ， l2 13mm ∴ l1 ( D

47、 d1 )cot kr 1.5 4 3.9 cot 30 1.5mm 1.587 mm 2 2 L l l1 l 2 6 1.587 13 0.41min ∴ Tb1 i fn 0.5 100 min fn L l l1 l 2 7 1.587 13 0.42min ∴ Tb 2 i fn 0.5 min fn 100 ∴精鏜徑向孔總時間 Tb

48、 2Tb1 Tb 2 2 0.41 0.42min 1.24min 。 ⑷精鏜大頭孔 Φ18H8 時間計算：進給量 f 0.04mm ，主軸鉆速為 n 300r / min ， kr 30 ， l 2 13mm。 14 西南大學工程技術(shù)學院課程設(shè)計（論文） l1 ( D d1 )cot kr 1.5 18 17.85 cot 30 1.5mm 1.63mm 2 2 ∴ Tb1' L

49、i l l1 l2 17 1.63 13 min 2.64min fn fn 0.04 300 ⑸精鏜小頭孔 1、2 的時間計算：進給量 f 0.04mm ，分兩次走到完成，主軸鉆 速為 n 300r / min ， kr 30 ， l 2 13mm。 ∴ l1 ( D d1 )cot kr 1.5 10 9.8 cot 30 1.5mm 1.673mm 2 2 ∴ Tb 2 ' L i l l1 l2 17 1.673 13 m

50、in 2.64min fn fn 0.04 300 輔助時間定額的計算 查表《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》得： 動作 時間 動作 時間 /min /min 拿取工件并放在夾具上 0.8 手動放松夾緊 0.6 拿取扳手、啟動和調(diào)節(jié)切削液 0.05 氣、液動放松夾緊 0.03 氣、液動夾緊工件、工件快速 0.04 用劃線針找正并鎖緊工件 0.25 趨近刀具 手動夾緊工件 0.7 打開或關(guān)上回轉(zhuǎn)壓板或鉆模板 0.5 啟動機床，變速或變換進給量、 0.02 拿鏜桿將其穿過工

51、件和鏜模并 1 放下清掃工具 連接在主軸上 接通或斷開自動進給，放下量 0.03 在鉆頭、鉸刀、絲錐上刷油 0.1 具或拿清掃工具 工件或刀具退離并復位 0.04 根據(jù)手柄刻度調(diào)整背吃刀量、 0.05 用壓縮空氣吹凈夾具 變換刀架或轉(zhuǎn)換方位 0.95 移動轉(zhuǎn)臂，鉆頭對準鉆套 0.07 放松 移動 鎖緊尾架 0.45 更換普通鉆套，用內(nèi)徑千分尺 0.3 測量一個孔徑 15 西南大學工程技術(shù)學院課程設(shè)計（論文） 更換夾具導套、測量一個尺寸 0.10

52、回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)模轉(zhuǎn)換方位 0.4 （用極限量規(guī)） 更換快換刀具（鉆頭、鉸刀） 0.15 清理磁性工作臺以便安裝工件 0.5 取量具 0.04 取下工件 0.5 清掃工件或清掃夾具定位基面 0.15 3.3.3.3 其他時間計算 ①作業(yè)時間 TB 指的是基本時間 Tb 和輔助時間 Ta 之和。即是： TB = Ta + Tb 。 ②布置工作地時間 Ts ，操作者用于照管工作地， 使之保持正常的工作狀態(tài)和良好 的工作環(huán)境所消耗的時間，一般按作業(yè)時間的 2%~7%計算，即取 Ts 5%TB ； ③休息及生理需

53、要時間 Tr ，操作者為恢復體力和滿足生理上需要所消耗的時間， 一般是作業(yè)時間的 2%~7%計算，即取 Tr 5%TB ； ④準備于結(jié)束時間 Te ，操作者為生產(chǎn)一批產(chǎn)品或零件進行準備和結(jié)束工作所需消 耗的時間。一般按工作時間的 2%~7%計算，即取 Te 5%TB 4 專用夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率， 保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。在加工零件曲柄時，需要設(shè)計專用夾具。機床夾具（夾具）是在機械加工中使用的一種工藝裝備，它 的主要功能是實現(xiàn)對被加工工件的定位和夾緊。 通過定位，使被加工工件在夾具 中占有同一個正確的加工位置；

54、 通過夾緊， 克服加工中存在的各種作用力， 使這 一正確的位置得到保證，從而使加工過程得以順利進行。本夾具是工序鉆孔 Φ10H9而設(shè)計的專用夾具， 加工曲柄零件小孔的夾具， 根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)要求中 的設(shè)計內(nèi)容設(shè)計鉆床，需要設(shè)計加工小孔 Φ10H9的鉆床夾具一套。 4.1 確定定位方案，選擇定位元件 每道工序的定位方案需要根據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)、 加工方法和具體的加工要素等情況來確定。見《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表得：加工平面上的通孔必 須限制的自由度是 X 、Y 方向的移動自由度和轉(zhuǎn)動自由度； 內(nèi)孔為工件定位基準，短心軸限制 X 、Y 的移動自由度； 長心軸

55、限制 Y 、Z 的移動自由度和轉(zhuǎn)動自由度。結(jié)合本零件的實際情況，考慮工件的加工結(jié)構(gòu)，可以采用“一面兩銷”的定位方 16 西南大學工程技術(shù)學院課程設(shè)計（論文） 式。采用 φ18 mm 和φ10 mm 的孔作為兩銷的位置，而以 φ18 的端面作為主要定 位面加工 φ10 H9。本工序要求保證的位置精度主要是小孔距離打孔的距離為 1000 0.035 ，根據(jù)基準重合的原則，選擇大孔為主要的定位基準，零件圖上規(guī)定的 定位基準是恰當?shù)模?定位元件選擇長銷， 限制四個自由度， 一個小斷面限制一個自由度，和一個活動 V 型塊，限制一個自由度，從而實現(xiàn)

56、6 個自由度的全面定位 4.2 確定導向裝置 本工序小頭 Φ10H9，加工要求比較高， 采用一次裝夾完成鉆， 粗膛，半精鏜，精鏜四個工步的加工， 故此夾具選用快換鉆套作為導向元件， 相應(yīng)的機床上采用快換夾頭。 4.3 確定夾緊機構(gòu) 針對成批生產(chǎn)的工藝特征， 此夾具選用螺旋夾緊機構(gòu)壓夾工件， 在定位銷商直接做出一段螺桿。 裝夾工件時， 先將工件定位孔裝入帶有螺母的定位銷上， 接著向右移動 V 型塊使之于工件小頭外圍相靠實現(xiàn)定位，然后工件與螺母之間插上開口墊圈，擰緊螺母壓緊工件。 4.4 確定其他裝置 為減小工件加工時的變形， 保證加工時工藝系統(tǒng)

57、的剛度， 靠近工件的加工部位增加輔助支撐，設(shè)計活動 V 型塊的矩形導向和螺桿驅(qū)動裝置。 4.5 設(shè)計夾具體 夾具體的設(shè)置應(yīng)該綜合考慮， 使各個部分通過夾具體能夠有機的聯(lián)系在一起， 形成一個整體 。在考慮夾具與機床的連接，因為在立式鉆床上使用。夾具安裝在工作臺上直接用鉆套找正， 并用壓板固定。故只需在夾具體上留出壓板位置即可， 不需要專門的夾具與機床的單位連接元件。 鉆模板、矩形導軌和夾具體一起用四 根螺栓和 2 跟銷子定位。夾具體上表面與其他的元件接觸部位均做成等高的凸臺 以減少加工面積， 夾具體底面設(shè)計成同時可以接觸的形式以改善接觸狀況， 提高 安裝的

58、穩(wěn)定性。 17 西南大學工程技術(shù)學院課程設(shè)計（論文） 參考文獻 [1] 孟少農(nóng) . 機械加工工藝手冊 [ M ]. 北京：機械工業(yè)出版社， 1991. [2] 蔡蘭 . 機械零件工藝性手冊 [ M ]. 北京：機械工業(yè)出版社， 1995. [3] 皺青 . 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程 [ M ]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2004. [4] 黃如林 . 金屬加工工藝及工裝設(shè)計 [M]. 北京：化學工業(yè)出版社， 2006. [5] 王先菱 . 機械加工工藝手冊 [ M ]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2007. [6] 崇凱 . 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南 [ M ]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2007. 18